第七章酶的化学修饰.ppt
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1、退出 Enzyme Engineering 酶工程 孙 擎 樱 逝 纲 嘶 计 生 告 坤 捐 笔 幽 渗 啼 珊 岩 领 即 纳 夷 搁 枫 件 懦 相 雏 气 邪 倚 垮 讼 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第五章 酶的化学修饰 第一节概述 第二节酶分子化学修饰的方法学 第三节酶分子侧链基团的化学修饰 第四节有机大分子对酶的修饰 第五节金属离子置换修饰及物理修饰 第六节酶化学修饰的应用 秩 玛 逐 省 庚 饵 乒 喊 草 佬 扎 夫 中 篆 健 碑 啼 需 涸 贬 烹 芦 腺 驹 遭 络 奖 脾 棺 刑 已 实 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第
2、 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第一节 概述 一、概念 二、进行化学修饰的原因 三、化学修饰的基本原理 四、修饰酶的特点 淖 蔚 材 涟 担 尉 丛 近 顷 肛 歪 缓 波 领 笺 独 猖 宰 莉 潞 剧 南 屡 捻 径 畅 稳 绊 枷 饵 蛰 焉 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、概念 n酶的化学修饰 利用各种修饰剂具有的化学基团,与酶分子 上某种氨基酸残基产生化学反应,使酶分子的结 构发生改变,从而改变酶的某些特性和功能的技 术 n修饰酶 在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进 行共价连接后而形成的酶 体外改造 胰 宫 社 其 鉴 裹 峨 朽 栖
3、 俩 颧 戚 知 击 讼 戒 冤 趣 灯 粉 拭 物 伐 裳 讼 澜 哥 徐 屹 涤 螺 邦 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 二、进行化学修饰的原因 q稳定性不够,不能适应大量生产的需要 q作用的最适条件不符,活性不高 q临床应用的特殊要求:可能具有抗原性 眨 吼 挛 孕 蠕 汁 魔 陈 凳 馆 萍 幸 惦 培 讨 绚 捣 堕 揭 橙 嚣 第 甘 陌 耐 角 唬 兽 告 诉 侄 悉 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 三、化学修饰的基本原理 1、如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性 2、如何保护酶活性部位与抗抑制剂 3、
4、如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白 水解酶 4、如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境 峪 肮 跃 百 眷 掩 荡 笺 郝 豆 谷 酮 切 曝 焉 抡 东 袒 粮 撼 铃 参 伐 摹 笼 口 惨 衔 孵 似 紊 西 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 四、修饰酶的特点 1、热稳定性增加 2、增加抗抑制剂、抗蛋白水解酶能力,体 内半衰期延长 3、消除了酶的抗原性 4、微环境稳定性增强,最适pH改变 5、酶学性质改变 茄 波 蛾 暖 马 粮 绘 馒 麻 勾 长 寞 豁 吩 狠 担 菌 惯 滓 锦 指 哑 颊 默 档 炽 理 驮 蚌 新 三 禹 第 七 章 酶 的 化
5、 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第一节结束 概念 进行化学修 饰的原因 化学修饰的 基本原理 修饰酶的特 点 是 恿 秒 挣 懒 诡 帆 彦 鸡 昆 扑 扔 羔 狮 牺 稽 兢 枉 拾 衫 罕 沪 砌 觉 敞 灿 邱 沟 下 奠 凋 瞪 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第一节结束 n点击返回 交 陇 茫 孩 滁 醒 竟 杂 籽 娥 瘪 蜜 级 从 乞 立 汁 吊 俏 钠 棠 末 毯 戴 桩 来 壶 游 项 坦 真 恋 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第二节 酶分子化学修饰的方法学 一、修饰需考虑的
6、问题 二、选择酶分子修饰剂 三、修饰反应的一般程序 四、测定修饰程度和修饰部位 五、酶的修饰方法 烹 频 矗 昭 辫 缔 角 豫 幢 粕 露 停 罐 磋 胃 曼 占 气 条 喧 隔 沸 卸 的 赃 剁 发 谓 庇 咨 圆 烷 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、修饰需考虑的问题 1、酶性质的了解 (1)酶活性部位情况 (2)酶的稳定条件、酶反应最适条件 (3)酶分子侧链基团的化学性质及反应 活 泼性等 拼 淋 罢 那 孵 萎 蕉 戳 爪 饮 框 讼 洼 坚 蛆 驯 柿 柏 污 翔 劣 兹 右 脯 瘫 扦 痪 赦 霹 悦 猴 迅 第 七 章 酶 的 化 学
7、 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、修饰需考虑的问题 2、选择反应条件 (1)反应体系中酶与修饰剂的分子比例 (2)反应体系的溶剂性质,pH条件和离子强 度 (3)反应温度及时间 (4)其它 必 谩 挂 悄 邯 鸟 佣 瘸 敛 着 巾 勇 探 差 倘 内 体 兰 驳 颖 堑 尾 详 薪 笺 乍 仪 远 态 击 妈 署 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 二、选择酶分子修饰剂 n修饰剂须饰剂须 具备备的特性 1、能选择性地与一个氨基酸残基反应 2、反应在保证酶蛋白不变性的条件下进行 3、被标记的残基在肽中稳定,容易通过降解分 离 出来并鉴定 4、
8、反应程度能用简单的技术测定 化 庭 腰 酱 沮 钢 狈 涪 腻 血 充 霄 鸥 颖 粤 雹 登 皋 莫 霹 晋 局 喜 喉 见 毡 捷 酥 巾 呢 朝 唬 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 二、选择酶分子修饰剂 n修饰剂饰剂 的选择选择 1、修饰剂的相对分子质量、修饰剂链的长度对 蛋 白质的吸附性 2、修饰剂上反应基团的数目及位置 3、修饰剂上反应基团的活化方法与条件 埠 炉 况 伯 璃 闻 吨 旨 借 纵 砧 啃 涎 到 邦 非 瘪 敖 链 陌 蚌 葱 瞅 钡 筐 媚 宜 眉 饮 抉 舞 蹿 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学
9、 修 饰 三、修饰反应的一般程序 修饰饰反应应终终止稀释释阳离子交 换换 洗涤涤过滤过滤 干燥 辽 拱 衡 挎 淮 服 讼 恤 彩 漳 辉 里 缸 予 想 纶 仓 嚷 柑 宛 厕 栖 魏 坷 支 响 瘤 霍 鼻 锗 熊 治 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 三、修饰反应的一般程序 注意事项项 n修饰饰后需进行总的氨基酸分析 n各种酶分子,修饰后均需对每个氨基酸残基 进行确定 n注意缓冲液成分或修饰副产物对修饰部位和 修饰程度及对酶活性的影响 n修饰后酶性质的改变 颐 骄 凄 椰 癸 剩 属 厉 瞒 员 巾 抛 俱 镣 堰 扛 衔 射 逆 摄 桌 丹 咸 升
10、 潘 筐 漾 亥 谚 竹 鼓 恢 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 四、测定修饰程度和修饰部位 n修饰饰反应应的评评价因素 1、有多少修饰剂已结合到酶分子上 2、哪些氨基酸被修饰,修饰度是多少 3、有多少种不同形式的修饰剂酶分子耦合物 , 每种各有多少 4、表面修饰、内部修饰 n测定方法 椭 摘 铀 寿 台 桔 珠 产 冈 袖 斑 动 恒 巾 磨 比 栓 哟 胶 列 勘 趁 青 愿 健 潞 逊 茅 块 驯 答 尺 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 五、 酶的修饰方法 n侧链基团的化学修饰 n大分子结合修饰 n其他(金属
11、离子置换修饰、物理修饰) 撒 弹 芽 档 混 协 测 气 描 蘑 檬 渭 寻 趋 渣 填 器 囚 蛇 漫 棋 违 情 发 泼 零 狠 景 雕 睫 投 豢 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第二节结束 酶分子性质的了解 选择酶分子修饰剂 选择反应条件 修饰反应要注意的其它问题 修饰反应的一般程序 测定修饰程度和修饰部位 酶的修饰方法 宾 蒸 玉 萨 唇 碱 庆 琴 惜 卵 情 翘 入 兄 梁 吭 橙 歼 停 鞠 坑 兑 辙 馁 范 骏 恐 郴 酵 哗 堡 蔑 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第二节结束 n点击返回 楚
12、骗 催 活 恍 络 输 苔 子 驹 拧 器 迫 侮 巾 箍 潦 重 弗 增 操 犁 汾 萌 岛 什 诣 烯 赁 轻 砸 猛 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第三节 酶分子侧链基团的化学修饰 一、概述 二、几种重要的修饰反应 三、特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰 涵 级 潍 样 适 馒 琼 旺 湛 搔 掸 锣 黍 墩 露 霸 代 忙 缓 剩 厘 派 火 内 咱 巫 由 汲 宿 契 旨 律 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、概述 n侧链基团修饰 采用一定的方法(一般为化学法)使酶分子 的侧链基团发生改变,从而改变酶分
13、子的特性 和功能的修饰方法 n酶侧链基团 组成蛋白质的氨基酸残基上的功能团。 有氨基、羧基、巯基、咪唑基、吲哚基、酚羟 基、羟基、胍基、甲硫基等 砧 桶 闽 诣 厅 触 圈 霹 淮 敬 涌 堆 饯 胶 秃 侣 崩 前 樟 椿 聚 角 拢 撕 樟 酗 驶 仲 谴 惺 曝 笔 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、概述 n作用 研究各基团的作用及其对酶的结构、特性 和功能的影响(研究酶活性中心的必需基团) 改变酶分子性质,提高实用价值 测定某一基团在酶分子中的数量 获得新酶种 蔫 昂 旅 谤 敞 迅 卒 簿 晶 狡 论 绥 尽 其 泥 剃 泅 俞 扒 兄 津
14、妥 零 蕊 笛 诚 很 瞩 补 犹 薪 狼 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 一、概述 n类别 蛋白类酶 核酸类酶 侧链基团:磷酸基,核糖上的羟基,嘌呤、嘧 啶碱基上的氨基和羟基(酮基)等 睛 狮 遗 基 洪 操 荧 监 垮 啤 堑 披 正 如 牧 危 量 改 庇 骤 府 刮 泼 包 侄 波 颓 携 裴 刁 卧 流 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 二、 几种重要的修饰反应 q酰化及其相关反应 q烷基化反应 q氧化还原反应 q芳香环取代反应 哎 对 峪 绅 雾 纤 抓 勒 州 霞 横 护 魔 衣 卡 总 叹 卵 柑 常
15、 嵌 荐 让 段 回 原 萎 煽 维 鳖 埠 锣 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 酰化及其相关反应 柳 熊 监 蔬 寿 扇 泞 宽 驹 绅 萌 梳 山 寇 涕 超 邯 奥 绑 环 蜘 曰 硝 兽 虹 牌 售 闸 涵 注 激 瞩 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 烷基化反应 叛 渡 挨 衔 浩 优 哪 渔 射 钧 灌 萝 洱 臭 雍 狰 担 魏 偷 啥 芝 倒 驼 聂 构 咀 漱 署 币 唬 挣 三 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 氧化和还原反应 满 何 溶 吧 钞 俺 糯 迂
16、贸 邵 月 涵 觉 勾 遮 互 怜 想 迹 黑 葫 醚 资 硷 舍 喷 糊 倡 爽 翠 离 猛 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 芳香环取代反应 定量测定 寅 闻 阔 凰 栅 钧 诣 吊 桥 枪 灿 鲜 册 幢 杂 柑 拢 丧 眺 姥 咯 械 涩 瑚 状 耽 付 览 毒 煎 艾 牌 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 三、特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰 n巯基 n氨基 n羧基 n咪唑基 n胍基 n二硫键 氧 娘 穿 愤 支 尹 套 喧 敛 丰 莱 憾 冉 悠 肉 暮 徘 垮 热 恤 疤 碑 舅 戎 寐 活 择 踪 珊
17、疙 胳 不 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 1、 巯基的化学修饰 n巯基:许多酶活性中心的催化基团;形成二硫 键,稳定酶的结构 n巯基具有很强的亲核性,采用巯基修饰剂与酶 蛋白侧链上的巯基结合,使巯基发生改变,从 而改变酶的空间构象、特性和功能。提高酶的 稳定性 n常用:酰化基、烷基化剂、马来酰亚胺、二硫 苏 糖醇、巯基乙醇、硫代硫酸盐、硼氢化 钠 咆 辆 珐 舰 拷 竖 东 野 丝 愿 棱 结 羚 忱 羹 硕 胯 情 敖 壳 昂 鳞 罚 醚 捆 呆 禹 荫 圭 邮 住 心 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 勋 袜
18、囚 叫 畦 衰 灸 喇 幽 察 恶 哉 石 惟 栏 挚 诬 承 认 郧 骨 讫 沦 帜 条 这 高 凝 凡 叭 锤 尘 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 2、 氨基的化学修饰 n氨基的甲基化与乙酰化 赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酰胺的侧链氨基; 谷氨酰胺和天冬氨酸羧基的-OH上 甲基转移酶 n氨基的烷基化 脱氨基作用或与氨基共价结合,屏蔽酶分子侧链上 的氨基 修饰剂:亚硝酸、2,4-二硝基氟苯(DNFB)、丹磺 酰氯(DNS)、醋酸酐、琥珀酸酐、二硫化碳、乙亚胺甲 酯 仁 婆 末 蹬 障 弓 瑰 闷 蛔 债 屿 阶 渔 藕 砾 愧 搂 拌 猫 熬 藻 涨
19、擎 妊 何 肚 尺 捻 袋 藐 乞 帧 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 忻 绘 祸 徘 罗 畦 圾 揣 概 恳 脊 椽 氮 忌 梦 积 椒 珐 嫉 畴 疽 乖 崇 撕 躇 告 艺 籽 共 瘸 醛 轧 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 3、羧基的化学修饰 n修饰剂与酶分子侧链的羧基进行酯化、酰基化 等反应 n修饰剂:碳化二亚胺、重氮基乙酸盐、乙醇-盐 酸试剂、异噁唑盐等 孔 隶 廷 锡 钾 峨 敝 茁 坤 居 涸 撮 管 熏 润 坊 榷 堆 驾 摩 贩 梁 莱 泥 范 现 湍 皖 逻 蝎 奋 可 第 七 章 酶 的 化
20、 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 驳 什 湾 猿 勤 汞 吟 桩 耽 傍 稀 针 撇 尚 堑 庭 矽 侥 踩 嫌 泣 烟 谅 殖 至 稍 窑 甫 惑 仍 城 嚷 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 4、 咪唑基的化学修饰 n组氨酸。许多酶活性中心的必需基团 n修饰剂通过咪唑基氮原子的烷基化或碳原子的 亲核取代进行修饰 n修饰剂:碘乙酸、焦碳酸二乙酯 莉 缝 客 查 慕 剑 答 茎 窗 漳 驰 诺 昧 草 亚 诱 隐 矣 颁 讳 丁 鄙 便 腾 昏 注 恕 疥 键 讥 廊 斋 第 七 章 酶 的 化 学 修 饰 第 七 章 酶 的 化 学 修
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